Устройство для заряжения аккумуляторной батареи Советский патент 1979 года по МПК H02J7/00 

Настоящее изобретение касается проблемы ускоренной зарядки аккумуляторов, в частности, герметических аккумуляторов. Известное устройство для ускоренного заряда по авт. свид. № 548918 содержит источник питания, узел коммутации, переключатель, зарядный элемент и два релаксационных генератора, вход одного из которых подключен к батарее, вход другого - к разрядному элементу, а их выходы соединены с узлом коммутации 1. Переключатель этого устройства имеет три неподвижных контакта равной длины и один подвижный контакт, вращающийся с постоянной скоростью и последовательно подключающий батарею аккумуляторов к зарядной и разрядной цепям, чем исключается повреждение батареи аккумуляторов от перегрева электролита и пластин в режиме ускоренного заряда. Одновременно с зарядом и разрядом батареи аккумуляторов происходит заряд накопительных конденсаторов релаксационных генераторов. При заданной длительности и амплитуде зарядного и разрядного импульсов накопительные конденсаторы заряжаются до напряжения, при котором на выходе релаксационных генераторов отсутствует сигнал, отключающий батареи аккумуляторов от источника питания. При залипании последовательного переключателя, обрыва разрядного элемента,увеличении амплитуды зарядного импульса в коммутирующий узел с выхода одного из релаксационных генераторов поступает сигнал отключения аккумуляторной батареи, чем повыщается надежность устройства для зарядки батарей аккумуляторов. Следует от.метить, что релаксационные генераторы, контролирующие амплитуду и длительность зарядного и разрядного импульсов возбуждаются при увеличении напряжения, прикладываемого к входу генератора ,и при определенной длительности воздействия этого напряжения. Напряжения, прикладываемые ко входу соответствующих генераторов рсвязаны прямой зависимостью с зарядным током и обратной зависимостью с разрядным током. В силу этого данное устройство не контролирует увеличение амплитуды импульса зарядного тока при одновременном уменьщении длительности импульса на определенную величину, уменьшение амплитуды зарядного импульса даже при залипании соответствующих контактов переключателя, закорачивание разрядного элемента, сокращение длительности зарядного и разрядного импульсов при неизменной их амплитуде, увеличение амплитуды разрядного тока. Поэтому из-за перечисленных выще причин, заряжаемые аккумуляторы могут выйти из строя из-за глубокого разряда и чрезмерного теплогазовыделения. Кроме того, изменение параметров зарядных и разрядных импульсов, которые однозначно определяются конструктивными особенностями и параметрами аккумуляторной батареи, отрицательно сказываются на эффективности процесса ускоренного заряда. С целью повыщения надежности и эффективности процесса ускоренного заряда в устройство, содержащее источник питания, узел коммутации, переключатель, разрядный элемент и релаксационные генераторы, введены две схемы сравнения и два генератора импульсов, выходы последних соединены с соответствующими входами схе.м сравнения, другие входы схем-сравнения соединены со входами соответствующих генераторов импульсов, причем соединенные входы одних генератора импульсов и схемы сравнения подключены к батарее аккумуляторов, соединенные входы других генератора и схемы сравнения подключены к разрядному элементу, а выходы схем сравнения соединен.ы с узлом коммутации. Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство содержит источник питания 1, последовательный переключатель 2, имеющий неподвижные контакты 3, 4, 5 различной длины и подвижный контакт 6, вращающийся с заданной скоростью во время заряда батареи аккумуляторов 7, которая через контакты 8, 9 узла коммутации 10 подсоединяется с помощью последовательного переключателя 2 к источнику питания 1 или разрядному элементу II. Выводы батареи аккумуляторов 7 подсоединены к входным клеммам релаксационного генератора 12, контролирующего увеличение амплитуды и длительности зарядного импульса. Выходные клеммы генератора 12 соединены с соответствующим входом узла коммутации 10. Входные клем.мы релаксационного генератора 13, контролирующего цепь разрядного элемента, его исправность и увеличение длительности разрядного импульса подключены к разрядному элементу 11, а выходные клеммы генератора 13 подключены к соответствующему входу узла коммутации 10. Один вход схемы сравнения 14 и вход генератора импульсов 15 соединены между собой и подключены к батарее аккумуляторов 7, выход же генератора 15 соединен со вторым входом (;хемы сравнения 14, выход которой соединен с устройством коммутации 10. Один вход схемы сравнения 16 и вход генератора импульсов 17 соединены между собой и подключены к разрядному элементу 11. Выход же генератора 17 соединен со вторым входом схемы сравнения 16. Выход схемы сравнения 16 соединен с устройством коммутации 10. При включении узла коммутации 10 оно своими контактами. 8, 9 подключает батарею аккумуляторов 7 к последовательному переключателю 2. Подвижный контакт 6,врзщаясь с определеннойцикличностью,замыкает неподвижные контакты 3 и 4 переключателя 2. В результате батарея акку.муляторов 7 с определенной цикличностью подключается на заряд к источнику питания 1 и на разряд - к разрядному элементу 11. Одновременно с воздействием на аккумуляторную батарею 7 зарядный импульс воздействует на релаксационный генератор 12, а разрядный импульс на релаксационный генератор 13. При отсутствии превыщения амплитуды и длительности зарядного импульса от заданных величин, также при целостности разрядного элемента 11 и заданной длительности разрядного и.мпульса на выходе релаксационных генераторов 12 и 13 нет сигналов, воздействующих на узел коммутации 10. Кроме того, при замыкании контактов 3 и 6 поступает импульс на запуск генератора импульсов 15 и на один вход схе.мы сравнения 14. Этот импульс запускает генератор импульсов 15, на выходе которого нри этом, появляется импульс, длительность которого равна заданной длительности зарядного импульса. Импульс с генератора 15 и зарядный импульс сравнивается схемой сравнения 14, на выходе которой появляется сигнал в случае отличия длительности зарядного импульса от заданной. Кроме того, в случае уменьщения а.мплитуды зарядного импульса от заданной величины сигнала, поступающего на вход схемы сравнения 14 при за.мкнутых контактах 3 и 6, оказывается недостаточным для срабатывания схемы сравнения 14, что тоже приводит к появлению на выходе ее импульса, только от воздействия на схему 14 генератора 15. Этим осуществляется контроль уменьщения амплитуды зарядного импульса от заданной величины. При замыкании контактов 6 и 4 аккумуляторная батарея 7 начинает разряжаться через разрядный элемент II. Одновременно поступает импульс на вход генератора импульсов 17 и один вход схемы сравнения 16. Этот импульс запускает генератор импуль- , сов 17, на выходе которого при этом появляется импульс, длительность которого равна , заданной длительности разрядного импульса. Импульс генератора импульсов 17 и разрядный импульс сравнивается схемой сравнения 16, на выходе которой появляется сигнал в случае отличия длительности разрядного импульса от заданной. Кроме того, нри закорачивании разрядного элемента (что ведет к уменьшению напряжения на батарее аккумуляторов) величина сигнала, ностунающего па вход схе.мы сравнения 16 нри замкнутых контактах 4 и 6 оказывается недостаточной для срабатывания схемы сравнения 16, что тоже приведет к появлению на выходе ее импульса только от воздействия на схему 16 генератора 17. Этим осуществляется контроль закорачивания разрядного элемента 11. Таким образом, введение в схему устройства для зарядки батареи аккумуляторов 7 схем сравнения 14 и 16, и генераторов импульсов 15, 17 позволяет контролировать уменьшение амплитуды и длительности зарядного импульса, уменьшение длительности разрядного импульса, закорачивание разрядного элемента 11. Это позволяет повысить надежность и эффективность процесса ускоренного заряда. Формула изобретения Устройство для зарядки аккумуляторной батареи но авторскому свидетельству № 548918, отличающееся тем, что, с Целью повышения надежности и эффективности процесса заряда, в него введены две схемы сравнения и два генератора импульсов, выходы последних соединены с соответствуюш.ими входами схем сравнения, другие входы схем сравнения соединены со входами соответствуюших генераторов импульсов, причем соединенные входы одних генераторов импульсов и схемы сравнения подключены к батарее аккумуляторов, соединенные входы других генераторов импульсов и схемы сравнения подключены к разрядному элементу, а выходы схем сравнения соединены с узлом коммутации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 548918, кл. Н 02 J 7/00, 1976.